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浅谈粘贴碳纤维布桥梁加固法

文章出处:www.ddtprinter.com网责任编辑:uedbet滚球作者:uedbet官网手机客户端人气:-发表时间:2019-03-11 10:54:00

 

   

1、 概述

 

   碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 加固修复混凝土结构技术是近年来在发达国家兴起的一项新型加固技术, 该项技术是将碳素纤维这种高性能纤维应用于土木工程, 利用树指类材料把碳纤维粘贴于结构或构件表面, 形成复合材料体 CFRP, 通过其与结构或构件的协同工作, 达到对结构构件补强加固及改善受力性能的目的。

 

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2、 粘贴碳纤维布施工工艺

 

2. 1、 施工流程

 

放设施工线―基面处理―刷抹漆底胶―刮腻子―粘贴碳纤维布―养护―涂刷碳纤维专用漆。

 

2. 2、 施工步骤

 

(1) 依据设计文件进行施工范围内的放线作业。

(2) 将施工区域内用角磨机对基面进行磨平处理, 磨平时要见混凝土光面, 并用空气压缩机将粉尘吹干净, 直至用手触摸不粘灰为止。

(3) 将底胶按比例配制并搅拌均匀。 用短毛滚刷均匀涂抹在磨平部位, 静置 5-7 小时, 至手触摸不沾手方可进行下一道工序。 底胶拌和里每次不宜过多, 应做到随用随拌, 不得使用失效的环氧树脂, 拌和器具应干净清洁, 不得使用已浸过溶剂的毛滚。

(4) 待底胶干燥后, 按比例拌和环氧腻子, 并调和均匀, 用腻子刮平工作面的坑槽, 养生 5-7 小时。

(5) 粘贴碳纤维布

a. 用砂纸打磨一遍工作面, 并用棉丝将粉尘擦拭干净。

b. 施放作业边界线。

c. 按比例将积层树脂进行拌和均匀后, 用短毛滚均匀涂抹于工作面上。

d. 将碳纤维布按顺序依次粘贴于工作面, 并用消泡滚反复滚压碳纤维布表面, 使碳纤维布与工作面紧密结合, 不至有气泡存在。

e. 静置 30-60 分钟在碳纤维表面再均匀涂一层浸渍树脂。 涂抹浸渍树脂时, 不得使粘贴的碳纤维布卷起。

(6) 碳纤维在拈贴后, 养护 24 小时, 不宜使碳纤维布受潮、 受震,也不得受荷载直接冲撞碳纤维布表面。

(7) 待树脂初期硬化后, 在碳纤维布表面涂刷一层碳纤维专用漆,其颜色和原来结构相同。

 

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2. 3、 施工中应注意的事项


(1) 施工宜在 5℃以上环境温度条件下进行, 并应符台配套树脂的施工使用温度。 当环境温度低于 5℃时, 应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。

(2) 在表面处理和粘贴碳纤维布前, 应按加固设计部位放线定位。

(3) 树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于吝器中, 用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。 搅拌所用的容器内不得有油污及杂质。 宜根据现场实际温度决定树脂的每次拌合量, 并严格控制使用时间。

(4) 粘贴前板底首先要打磨平整, 除去表层浮浆、 油污等杂质, 直至完全露出结构新面, 混凝土表面应清理干净并保持干燥; 钢筋露出部位须做防锈处理, 如损坏程度严重, 须采取其它措施, 以确保安全; 转角拈贴处要进行倒角处理打磨成圆弧状, 图弧半径不应小于 20mm 。

(5) 按比例准确配制好底胶并搅拌均匀, 注意一次调和量在可使用时间内用完, 超过时间的绝对不能使用, 以确保粘接质量; 底胶硬化后,在表面有凸起部分时, 要用磨光机或砂纸打光。

(6) 粘贴碳纤维布时要从中间向两侧进行粘贴, 可避免施工时产生气泡影响加固效果。

(7) 碳纤维布配套树脂的原料应密封储存, 远离火源, 避免阳光直接照射。

(8) 树脂的配置和使用场所, 应保持通风良好, 现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。

(9) 涂刷碳纤维专用漆必须等树脂初期硬化后再施做, 如表面上仍有不平, 用环氧树脂砂浆作细部找平后再涂刷碳纤维专用漆。

(10) 碳纤维布的施工应由熟悉施工工艺的专业施工队伍完成, 并应精心组织、 精心施工。

 

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2. 4、 施工要点

 

(1) 碳纤维布应按顺序依次粘贴于工作面, 并用手轻压, 采用专业的消泡辊顺纤维方向从中间向两边或沿一边多次辊压, 挤出气泡, 使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。

(2) 粘贴的混凝土表面应打磨平整, 除去表面浮尘和油污, 露出混凝土结构新面, 转角粘贴处应进行倒角处理并打磨成圆弧, 圆弧半径不小于 20mm, 对于混凝土表面凹陷部位应用找补材料填补平整。

 

2. 5、 粘贴碳纤维布质量检验

 

(1) 重点应检查碳纤维布的材料质量和纤维布的粘贴质量, 在施工之前应检查纤维布和配套胶的产品质量合格证、 产品质量出场检验报告,各项性能指标均符合规范的要求, 碳纤维布与混凝土表面的粘贴应用小锤轻轻敲击的检查方法, 总有效粘结面积均应大于 95%。

(2) 碳纤维布空鼓部位的处理: 碳纤维布粘贴完成后, 应对空鼓部分进行处理, 经过业主、 总监理工程师和施工单位的共同协商, 采用对空鼓部分用刀片割开的方法进行处理, 具体方去为: 先用刀片对空鼓部位的碳纤维布割开, 割开方向顺应碳纤维布的主纤维方向, 然后用专用的注射器器进行注胶, 直至填满, 然后用手压平。

 

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3、 粘贴碳纤维布加固技术主要优点粘贴碳纤维布加固技术, 是近十年在日本首先应用和发展起来的, 已有一千多个工程实例。 该方法的主要优点表现在:

 

(1) 性能稳定, 具有优良的抗化学腐蚀能力和耐久性能;

 (2) 重量轻, 不增加结构静载, 具有较高的强度/重量比, 粘贴后原结构的自重及结构尺寸会增加得很少;

(3) 强度高, 碳纤维材料抗拉强度是普通钢材的 8 倍左右, 弹性模量与钢材接近, 且具有比钢材更好的抗疲劳性能;

(4) 具有较强的变形性能, 从而能在各种形状的结构上进行施工,适用面广;

(5) 容易手工操作, 不需专门机械设备, 施工无灰尘和噪声污染,并可不间断生产运营;

(6) 施工质量易保证, 由于碳纤维布是柔性的, 即使被加固的结构表面不是非常平整, 也基本可以达到 100%的有效粘贴率。

 

4、 粘贴碳纤维布加固技术在桥梁加固中的应用展望在过去的几十年间, 由于桥梁的设计等级偏低、 施工不当、 材料老化严重、 超载和环境恶劣等系列原因, 钢筋混凝土桥梁的损坏越来越严重,对旧危桥的维修加固已迫在眉睫。 碳纤维布具有高强、 轻质、 耐腐蚀、 非磁性, 其粘贴加固施工方便、 工期较短等优点而广受国内外关注。 由于粘贴碳纤维加固法有很多优点, 在我国, 有关部门已责成同济大学编订碳纤维布加固修补结构施工及验收规范, 随着国民经济的增长, 粘贴碳纤维加固法在桥梁加固中的应用必将有广阔的发展天地。

 

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